Heeft u vragen? U kunt ons ook bellen op tel: 0318-695315

Construeren met grond
Deze tekst is gepubliceerd op 08-01-22

Horizontale gronddrukcoëfficiënt, K0

De horizontale gronddrukcoëfficiënt K0 geeft de verhouding weer tussen de horizontale en verticale effectieve normaalspanning in de grond, indien de grond zijdelings is opgesloten waardoor er zich geen horizontale vervormingen voordoen. De parameter is afhankelijk van de spanningsgeschiedenis en grondtype, waardoor bepaling kan geschieden wanneer de hoek van inwendige wrijving en de overconsolidatieratio, OCR, bekend zijn. De waarde van K0 onder normaal geconsolideerde omstandigheden, OCR = 1, wordt aangeduid met K0NC en wordt beschouwd als een materiaalparameter.
Wanneer wel horizontale vervormingen optreden, of juist worden opgelegd zal de verhouding horizontale en verticale effectieve spanning afwijken van . In de optredende verhouding zijn twee uitersten te definiëren, in het geval van grondcompressie is er sprake van de passieve gronddrukcoëfficiënt . In het geval van extensie is sprake van de actieve gronddrukcoëfficiënt . Deze coëfficienten worden bepaald vanuit de hoek van inwendige wrijving (paragraaf 4.3.1):
ReferentieTabel 4.2.38, Definitie van de actieve en passieve gronddrukcoëfficiënt.
Formule
ParametersSymboolEenheidOmschrijving
K
a
[-]Actieve gronddrukcoëfficiënt
φ'[-]Hoek van inwendige wrijving
K
p
[-]Passieve gronddrukcoëfficiënt
σ'
v
, σ'
h
[kPa]Verticale en horizontale effectieve spanning
Bepaling op basis van classificatie
De waarden in tabel 4.2.39 geven ranges aan waarbinnen de horizontale gronddrukcoëfficiënt K0NC valt op basis van grondsoort.
Tabel 4.2.39, Indicatieve waarden voor de neutrale gronddrukcoëfficiënt, normaal geconsolideerd, K
0
nc
op basis van classificatie.
Grondsoort K
0
NC
Bron
Veen ≈ 0.50
Klei (20 < PI < 35)
Klei (35 < PI < 80)
0.45 – 0.55
0.55 – 0.65
Zand – siltig
Zand (los to vastgepakt)
0.45 – 0.60
0.30 – 0.50
Bepaling met behulp van correlaties
In worden verschillende correlaties gepresenteerd van de K0 met geotechnische parameters. Een selectie wordt in deze sectie gepresenteerd.
ReferentieTabel 4.2.40, Indicatieve waarde van de gronddrukcoëfficiënt op basis van de hoek van inwendige wrijving, uit: ,
Formule
ParametersSymboolEenheidOmschrijving
K
0
[-]Horizontale gronddrukcoëfficiënt
OCR[-]Overconsolidatieratio
φ'[-]Hoek van inwendige wrijving
OpmerkingUit de originele literatuur wordt niet duidelijk vermeld welke definitie van φ' (paragraaf 4.3.1) dient te worden gebruikt in de formule. In literatuur worden hieraan verschillende uitleggen gegeven. In dit document wordt op basis van de literatuur voorgesteld om als de critical state hoek van inwendige wrijving te hanteren. Zie bijvoorbeeld of .
ReferentieTabel 4.2.41, Bepaling van de gronddrukcoëfficiënt op basis van de plasticiteitsindex, uit: .
Formule
ParametersSymboolEenheidOmschrijving
K
0
[-]Horizontale gronddrukcoëfficiënt
PI[%]Plasticiteitsindex, (paragraaf 4.2.8)
OpmerkingToepasbaar op klei
De volgende figuren geven correlaties weer van de horizontale gronddrukcoëfficiënt met grondsamenstelling en belastingsgeschiedenis.
[ link ]

Figuur 4.2.6, Verhouding tussen organisch gehalte en . Uit: .

Onderstaande figuur uit geeft een indicatie van de horizontale gronddrukcoëfficiënt als functie van de plasticiteitsindex, voor gronden met verschillende waarden van de overconsolidatieratio, OCR = 1 – 32. De gepresenteerde lijnen betreffen een fit aan de in bestudeerde dataset en zijn geëxtrapoleerd.
[ link ]

Figuur 4.2.7, Indicatie van de grondrukcoëfficiënt als functie van de plasticiteit en de OCR, Uit: .

Bepaling aan de hand van sondeerdata
Referentie Tabel 4.2.42, Bepaling van de grondrukcoëfficiënt op basis van sondeerdata, uit: .
Formule
Parameters Symbool Eenheid Omschrijving
K
0
[-] Horizontale gronddrukcoëfficiënt
q
t
[kPa] Gecorrigeerde conusweerstand
σ
v
[kPa] In situ verticale totaalspanning
σ'
v
[kPa] In situ verticale effectieve spanning
Opmerking Geldig voor klei.
Bepaling door middel van directe meting
Pressiometer
Voor de bepaling van de gronddrukcoëfficiënt K0 uit de pressuremeter data dient een in situ horizontale effectieve grondspanning σ'h bepaald te worden. Deze kan gelijk worden genomen aan de druk die geleverd wordt door de pressiometer. Bij de installatie van de pressiometer worden de in situ grondcondities verstoord. De mate van verstoring is afhankelijk van het type pressiometer. Dit kan gevisualiseerd worden door de gemeten verplaatsing uit te zeten tegen de laterale druk . Afhankelijk van de verstoring dient de druk die door de pressiometer wordt geleverd gecorrigeerd te worden voor de bepaling van de gronddrukcoëfficiënt. De zelfborende pressiometer is voor de bepaling van de horizontale gronddrukcoëfficiënt het meest geschikt. De σ'h kan hierbij direct uit het p - εc diagram worden afgelezen (.
Referentie Tabel 4.2.43, Bepaling betreffende pressiometer druk, uit: .
Formule
Parameters Symbool Eenheid Omschrijving
p [kPa] Laterale druk geleverd door pressiometer
K
0
[-] Horizontale gronddrukcoëfficiënt
σ'
v
[kPa] In situ verticale effectieve spanning
K0-CRS-test
Bij de K0-CRS-test wordt een één dimensionale samendrukkingsproef op cohesief materiaal uitgevoerd met meting van de horizontale spanning. Bij een verticale spanning gelijk aan de terreinspanning kan de horizontale spanning worden bepaald en kan de waarde van K0 worden afgeleid .
Bij de K0-CRS-samendrukkingsproeven worden verticale spanningen, waterspanningen en horizontale spanningen gemeten in het proefmonster. Hierdoor volgt de bepaling van de gronddrukcoëfficiënt direct uit de bepaling van de verhouding tussen horizontale en verticale spanning.